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1、第七章第七章 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng) 一、汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展背景 1、平安、環(huán)保和節(jié)能推動(dòng)了汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展2、電子信息技術(shù)推進(jìn)了汽車(chē)技術(shù)向集成與智能邁進(jìn)3、汽車(chē)電子技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)越性 1減少汽車(chē)修復(fù)時(shí)間 2節(jié)油 3減少空氣污染 4減少交通事故 5提高乘坐舒適性 二、汽車(chē)電子控制系統(tǒng)的一般組成1 1、電子控制系統(tǒng)的一般組成、電子控制系統(tǒng)的一般組成 (1 1)、檢測(cè)反饋單元)、檢測(cè)反饋單元通過(guò)各種傳感器檢測(cè)受控參數(shù)或其它中間變量,經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換后用通過(guò)各種傳感器檢測(cè)受控參數(shù)或其它中間變量,經(jīng)放大、轉(zhuǎn)換后用以顯示或作為反饋信號(hào)。以顯示或作為反饋信號(hào)。 (2 2) 指令及信號(hào)處理單元指令及信

2、號(hào)處理單元 該單元接受人機(jī)對(duì)話隨機(jī)指令或定值、程序指令,并接受反饋該單元接受人機(jī)對(duì)話隨機(jī)指令或定值、程序指令,并接受反饋信號(hào),一般具有信號(hào)比較、變換、運(yùn)算、邏輯等處理功能。傳統(tǒng)的信號(hào),一般具有信號(hào)比較、變換、運(yùn)算、邏輯等處理功能。傳統(tǒng)的指令及信號(hào)處理單元多采用模擬電路,隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技指令及信號(hào)處理單元多采用模擬電路,隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,為工程控制系統(tǒng)提供了采用數(shù)字計(jì)算機(jī)指令和信號(hào)處理術(shù)的發(fā)展,為工程控制系統(tǒng)提供了采用數(shù)字計(jì)算機(jī)指令和信號(hào)處理單元的可能性。汽車(chē)上所用的指令及信號(hào)處理單元多為微處理機(jī)。單元的可能性。汽車(chē)上所用的指令及信號(hào)處理單元多為微處理機(jī)。 (4 4) 執(zhí)

3、行器執(zhí)行器 直接驅(qū)動(dòng)受控對(duì)象的部件,可以是電磁元件,如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)等;也直接驅(qū)動(dòng)受控對(duì)象的部件,可以是電磁元件,如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)等;也可以是液壓或氣動(dòng)元件,如液壓或氣壓工作缸及馬達(dá)。為了使驅(qū)動(dòng)特性與受控對(duì)可以是液壓或氣動(dòng)元件,如液壓或氣壓工作缸及馬達(dá)。為了使驅(qū)動(dòng)特性與受控對(duì)象的負(fù)荷特性相互匹配,還可附加變速機(jī)構(gòu),如液壓馬達(dá)和行星齒輪傳動(dòng)的組合。象的負(fù)荷特性相互匹配,還可附加變速機(jī)構(gòu),如液壓馬達(dá)和行星齒輪傳動(dòng)的組合。(5 5) 動(dòng)力源動(dòng)力源 動(dòng)力源為各單元提供能源,通常包括電氣動(dòng)力源和流體動(dòng)力源兩類(lèi)。動(dòng)力源為各單元提供能源,通常包括電氣動(dòng)力源和流體動(dòng)力源兩類(lèi)。 (3 3) 轉(zhuǎn)換放大單元轉(zhuǎn)換放大

4、單元將指令信號(hào)按不同方式進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換和線性放大,使放大后的功率足以控制執(zhí)行將指令信號(hào)按不同方式進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換和線性放大,使放大后的功率足以控制執(zhí)行器并驅(qū)動(dòng)受控對(duì)象。器并驅(qū)動(dòng)受控對(duì)象。 2 2、自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)、自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi) 連續(xù)控制系統(tǒng)離散控制系統(tǒng)按信號(hào)對(duì)時(shí)間的關(guān)系分按有無(wú)反饋環(huán)節(jié)分開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng) 按輸入量變化分 恒值控制系統(tǒng) 隨動(dòng)控制系統(tǒng) 過(guò)程控制系統(tǒng)按輸出、輸入的關(guān)系分線性系統(tǒng)非線性系統(tǒng) 簡(jiǎn)化的汽車(chē)電子控制系統(tǒng)模型簡(jiǎn)化的汽車(chē)電子控制系統(tǒng)模型ECU傳感器執(zhí)行器向ECU提供汽車(chē)運(yùn)行狀況和發(fā)動(dòng)機(jī)工況 接收來(lái)自傳感器的信息,經(jīng)信息處理后發(fā)出相應(yīng)的控制指令給執(zhí)行器 執(zhí)行ECU的專(zhuān)項(xiàng)指

5、令,從而完成控制目的 3 3、電子控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)汽車(chē)電子控制系統(tǒng)可分為以下四個(gè)部分:汽車(chē)電子控制系統(tǒng)可分為以下四個(gè)部分:1發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)集中控制系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力傳動(dòng)集中控制系統(tǒng)。2底盤(pán)綜合控制和安全系統(tǒng)。底盤(pán)綜合控制和安全系統(tǒng)。3智能車(chē)身電子系統(tǒng)。智能車(chē)身電子系統(tǒng)。4通訊與信息通訊與信息/娛樂(lè)系統(tǒng)。娛樂(lè)系統(tǒng)。 第一節(jié)、汽油噴射系統(tǒng)概述第一節(jié)、汽油噴射系統(tǒng)概述 一、發(fā)動(dòng)機(jī)汽油噴射的發(fā)展過(guò)程一、發(fā)動(dòng)機(jī)汽油噴射的發(fā)展過(guò)程 第一節(jié)、汽油噴射系統(tǒng)概述第一節(jié)、汽油噴射系統(tǒng)概述(1)空氣供給系統(tǒng))空氣供給系統(tǒng) 空氣的流量由通道中的節(jié)氣門(mén)來(lái)空氣的流量由通道中的節(jié)氣門(mén)來(lái)控制節(jié)氣門(mén)由油門(mén)踏板操作)。控

6、制節(jié)氣門(mén)由油門(mén)踏板操作)。踩下油門(mén)踏板時(shí),節(jié)氣門(mén)打開(kāi),踩下油門(mén)踏板時(shí),節(jié)氣門(mén)打開(kāi),進(jìn)入的空氣量多。怠速時(shí),節(jié)氣進(jìn)入的空氣量多。怠速時(shí),節(jié)氣門(mén)關(guān)閉,空氣由旁通道通過(guò)。門(mén)關(guān)閉,空氣由旁通道通過(guò)。 (2)汽油供給系統(tǒng))汽油供給系統(tǒng) 汽油由汽油泵從油箱中泵出,經(jīng)過(guò)汽油過(guò)汽油由汽油泵從油箱中泵出,經(jīng)過(guò)汽油過(guò)濾器,除去雜質(zhì)及水分后,再送至汽油脈濾器,除去雜質(zhì)及水分后,再送至汽油脈動(dòng)減振器。這樣具有一定壓力的汽油流至動(dòng)減振器。這樣具有一定壓力的汽油流至供油總管,再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油供油總管,再經(jīng)各供油歧管送至各缸噴油器。器。 (3 3)、電控系統(tǒng))、電控系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng)的功用是根據(jù)各種傳感電子控制系

7、統(tǒng)的功用是根據(jù)各種傳感器的信號(hào),由計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合分析和器的信號(hào),由計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合分析和外理,通過(guò)執(zhí)行裝置控制噴油量等,外理,通過(guò)執(zhí)行裝置控制噴油量等,使發(fā)動(dòng)機(jī)具有最佳性能。使發(fā)動(dòng)機(jī)具有最佳性能。 第二節(jié)第二節(jié) 空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng) 一、空氣供給系統(tǒng)的組成一、空氣供給系統(tǒng)的組成1空氣供給系統(tǒng)空氣供給系統(tǒng)二、空氣供給系統(tǒng)的主要零件二、空氣供給系統(tǒng)的主要零件 1空氣流量計(jì)空氣流量計(jì)2節(jié)氣門(mén)體與怠速調(diào)整螺釘節(jié)氣門(mén)體與怠速調(diào)整螺釘 3怠速控制閥和空氣閥怠速控制閥和空氣閥動(dòng)機(jī)在通常的怠速工況下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。第三節(jié)第三節(jié) 汽油供給系統(tǒng)汽油供給系統(tǒng) 一、汽油供給系統(tǒng)組成二、電動(dòng)汽油泵的構(gòu)造和工作原理 電動(dòng)汽油

8、泵的功用是從油箱中吸入汽油,將油壓提高到規(guī)定值,然電動(dòng)汽油泵的功用是從油箱中吸入汽油,將油壓提高到規(guī)定值,然后通過(guò)供給系統(tǒng)送到噴油器。后通過(guò)供給系統(tǒng)送到噴油器。 滾柱式電動(dòng)汽油泵外裝式)渦輪式電動(dòng)汽油泵內(nèi)裝式)電動(dòng)汽油泵的構(gòu)造 滾柱式電動(dòng)汽油泵裝有滾柱的轉(zhuǎn)子與泵體間偏心安裝。轉(zhuǎn)子凹槽內(nèi)的滾柱在旋轉(zhuǎn)慣性力的作用下緊壓在泵體內(nèi)表面上。相鄰兩滾柱與泵體內(nèi)表面形成一個(gè)油腔。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,油腔的容積不斷發(fā)生變化,在轉(zhuǎn)向進(jìn)油腔時(shí)容積增大,吸入汽油;在轉(zhuǎn)向出油腔時(shí),容積減小,壓力升高并泵出汽油。 渦輪式電動(dòng)汽油泵汽油泵部分主要由一個(gè)或兩個(gè)葉輪、外殼和泵蓋組成。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí),葉輪邊緣的葉片把汽油從進(jìn)油口壓

9、向出油口。特點(diǎn)是供油壓力的脈動(dòng)小,供油系統(tǒng)中不需要設(shè)置減振器,易于小型化,適合裝在油箱內(nèi),簡(jiǎn)化供油系統(tǒng)管路,降低噪聲。由于它輸送率低,故主要用于低壓且輸送量大的場(chǎng)合。三、汽油壓力調(diào)節(jié)器的構(gòu)造和工作原理 汽油壓力調(diào)節(jié)器的主要功用是:使系統(tǒng)油壓即供油總管內(nèi)油壓汽油壓力調(diào)節(jié)器的主要功用是:使系統(tǒng)油壓即供油總管內(nèi)油壓與進(jìn)氣歧管壓力之差保持常數(shù),一般為與進(jìn)氣歧管壓力之差保持常數(shù),一般為250kPa250kPa。這樣,從噴油器噴。這樣,從噴油器噴出的汽油量便唯一地取定于噴油器的開(kāi)啟時(shí)間。出的汽油量便唯一地取定于噴油器的開(kāi)啟時(shí)間。 四、汽油過(guò)濾器及脈動(dòng)減振器四、汽油過(guò)濾器及脈動(dòng)減振器1汽油過(guò)濾器汽油過(guò)濾器

10、燃油過(guò)濾器把含在汽油燃油過(guò)濾器把含在汽油中的氧化鐵、粉塵等固中的氧化鐵、粉塵等固體夾雜物質(zhì)除去,防止體夾雜物質(zhì)除去,防止燃油系統(tǒng)堵塞,減小機(jī)燃油系統(tǒng)堵塞,減小機(jī)械磨損,確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)械磨損,確保發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),提高可靠性。定運(yùn)轉(zhuǎn),提高可靠性。2汽油壓力脈動(dòng)減振器 當(dāng)噴油器噴射汽油時(shí),在輸送管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生汽油壓力脈動(dòng),汽油壓當(dāng)噴油器噴射汽油時(shí),在輸送管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生汽油壓力脈動(dòng),汽油壓力脈動(dòng)減振器是使汽油壓力脈動(dòng)衰減,以減弱汽油輸送管道中的壓力脈動(dòng)減振器是使汽油壓力脈動(dòng)衰減,以減弱汽油輸送管道中的壓力脈動(dòng)傳遞,降低噪聲。力脈動(dòng)傳遞,降低噪聲。 五、電磁噴油器 對(duì)于單點(diǎn)電控汽油噴射系統(tǒng)而言,它是將一只或兩

11、只電磁噴油器、對(duì)于單點(diǎn)電控汽油噴射系統(tǒng)而言,它是將一只或兩只電磁噴油器、壓力調(diào)節(jié)器和傳感器等安裝在節(jié)氣門(mén)體上,其總成被稱(chēng)之謂中央噴壓力調(diào)節(jié)器和傳感器等安裝在節(jié)氣門(mén)體上,其總成被稱(chēng)之謂中央噴射單元射單元 六、冷起動(dòng)噴油 在低溫下發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí),吸入的混合氣中有一部分汽油冷凝,為在低溫下發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí),吸入的混合氣中有一部分汽油冷凝,為了補(bǔ)償這部份汽油的損失,必須在冷起動(dòng)時(shí)附加地噴入一定量的汽了補(bǔ)償這部份汽油的損失,必須在冷起動(dòng)時(shí)附加地噴入一定量的汽油。油。上世紀(jì)九十年代中期以前的電控系統(tǒng),這部分附加的噴油量是由冷上世紀(jì)九十年代中期以前的電控系統(tǒng),這部分附加的噴油量是由冷起動(dòng)噴油器噴入進(jìn)氣管的。冷

12、起動(dòng)噴油器的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間取決于發(fā)起動(dòng)噴油器噴入進(jìn)氣管的。冷起動(dòng)噴油器的開(kāi)啟持續(xù)時(shí)間取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度,由熱限時(shí)開(kāi)關(guān)控制。動(dòng)機(jī)的溫度,由熱限時(shí)開(kāi)關(guān)控制。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)通?;蛘卟捎秒S著電子技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)通?;蛘卟捎肊CUECU根據(jù)冷卻水溫,根據(jù)冷卻水溫,增加噴油脈沖寬度來(lái)補(bǔ)償,或者是用軟件控制冷啟動(dòng),取消了冷啟增加噴油脈沖寬度來(lái)補(bǔ)償,或者是用軟件控制冷啟動(dòng),取消了冷啟動(dòng)噴油器。動(dòng)噴油器。 它與一般的噴油器主要區(qū)別:其一,只用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí),最低它與一般的噴油器主要區(qū)別:其一,只用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí),最低工作電壓低;其二,噴霧要求微?;覈婌F角大。工作電壓低;其二,噴霧要求微

13、?;覈婌F角大。熱熱敏敏時(shí)時(shí)控控方方式式1-電線接頭電線接頭2-釘形殼體釘形殼體3-雙金屬片雙金屬片4-加熱線圈加熱線圈5-搭鐵觸點(diǎn)搭鐵觸點(diǎn)6-蓄電池蓄電池7-點(diǎn)火開(kāi)關(guān)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)8-線圈線圈 9-線圈線圈 10-溫度時(shí)間開(kāi)關(guān)溫度時(shí)間開(kāi)關(guān)E EC CU U控控制制1-溫度時(shí)間開(kāi)關(guān)溫度時(shí)間開(kāi)關(guān)2-冷起動(dòng)噴油器冷起動(dòng)噴油器3-水溫傳感器水溫傳感器七、汽油分配管總成汽油分配管總成安裝在上部進(jìn)氣通風(fēng)系統(tǒng)的下面。發(fā)動(dòng)機(jī)分配管由汽油分配管總成安裝在上部進(jìn)氣通風(fēng)系統(tǒng)的下面。發(fā)動(dòng)機(jī)分配管由鑄鋁制成,又叫供油總管或油架。汽油分配管包括噴油器的內(nèi)裝管鑄鋁制成,又叫供油總管或油架。汽油分配管包括噴油器的內(nèi)裝管接頭、供油

14、管和壓力調(diào)節(jié)器。汽油分配管總成用螺栓固定安裝在進(jìn)接頭、供油管和壓力調(diào)節(jié)器。汽油分配管總成用螺栓固定安裝在進(jìn)氣歧管下部的四個(gè)固定座上。汽油分配管與噴油器相連接,并向噴氣歧管下部的四個(gè)固定座上。汽油分配管與噴油器相連接,并向噴油器分配汽油。油器分配汽油。 第四節(jié)第四節(jié) 電控汽油噴射系統(tǒng)電控汽油噴射系統(tǒng) 一、汽油泵控制1)、汽油泵開(kāi)關(guān)控制的汽油泵控制電路 2)、ECU控制的汽油泵控制電路 與油泵開(kāi)關(guān)控制式相比,ECU控制式的主要區(qū)別在于開(kāi)路繼電器線圈L1的接地端由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU電子控制單元控制。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU接收到分電器傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)Ne信號(hào)后,ECU內(nèi)的三極管導(dǎo)通,于是電流流經(jīng)線圈L1,開(kāi)路繼

15、電器保持閉合,油泵連續(xù)工作。 3)、具有轉(zhuǎn)速控制的汽油泵控制電路 1電阻器式為電阻式汽油泵轉(zhuǎn)速控制電路。是在汽油泵控制電路中,增設(shè)一個(gè)電阻降壓電阻和汽油泵控制繼電器或稱(chēng)電阻器旁路繼電器)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷,對(duì)汽油泵控制繼電器進(jìn)行控制,汽油泵控制繼電器則控制電阻是否串入在汽油泵控制電路中,以此控制汽油泵電機(jī)上的不同電壓,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)汽油泵轉(zhuǎn)速變化。 2發(fā)動(dòng)機(jī)ECU直接控制式隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功率的增大,汽油泵的泵油量也必然增大,因而導(dǎo)致汽油泵消耗的電功率和汽油泵的噪聲都比較大。為了盡可能減少電能的消耗和噪聲污染,近年來(lái)研制成功一種發(fā)動(dòng)機(jī)ECU直接控制式,由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU直接控制汽油泵的

16、工作電壓 二、噴油器控制 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),ECU根據(jù)有關(guān)信號(hào),經(jīng)運(yùn)算判斷后輸出控制信號(hào),控制大功率三極管導(dǎo)通與截止。當(dāng)大功率管導(dǎo)通時(shí),即接通噴油器電磁線圈電路,產(chǎn)生電磁吸力。當(dāng)電磁力超過(guò)針閥彈簧力和油壓力的合力時(shí),磁心被吸動(dòng),針閥隨之離開(kāi)閥座,即閥門(mén)打開(kāi),噴油器開(kāi)始噴油。當(dāng)大功率三極管截止時(shí),則噴油器電磁線圈電路被切斷,電磁力消失,當(dāng)針閥彈簧力超過(guò)衰減的電磁力時(shí),彈簧力又使針閥返回到閥座上,使閥門(mén)關(guān)閉,噴油器停止噴油。噴油器的驅(qū)動(dòng)方式分為電流驅(qū)動(dòng)與電壓驅(qū)動(dòng)兩種方式。電流驅(qū)動(dòng)只適用于低阻噴油器,電壓驅(qū)動(dòng)既可用于低阻噴油器,又可用于高阻噴袖器。 ECU與限時(shí)開(kāi)關(guān)協(xié)同控制電路中。單獨(dú)使用限時(shí)開(kāi)關(guān)控制時(shí)

17、,冷起動(dòng)噴油器噴油范圍如陰影部分A所示,它訣定的是基本噴油量。為改善發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)起動(dòng)性能,起動(dòng)更迅速,熱機(jī)混合氣濃度過(guò)渡更平緩,在一些車(chē)上不但設(shè)限時(shí)開(kāi)關(guān)控制基本噴油量,還由ECU根據(jù)冷卻液溫度傳感器監(jiān)測(cè)到的冷卻液溫度對(duì)冷起動(dòng)噴油量進(jìn)行修正。圖中陰影B即表示用ECU控制冷起動(dòng)噴油器噴油的范圍。 八、噴油量的控制噴油器的基本控制電路噴油器的基本控制電路 (一起動(dòng)工況(一起動(dòng)工況 起動(dòng)時(shí)的噴油脈寬通常不采用根據(jù)進(jìn)氣量或進(jìn)氣壓力和發(fā)動(dòng)起動(dòng)時(shí)的噴油脈寬通常不采用根據(jù)進(jìn)氣量或進(jìn)氣壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算確定,這與起動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的控制不同。機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算確定,這與起動(dòng)機(jī)起動(dòng)后的控制不同。 在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)速波動(dòng)大,無(wú)

18、論在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)速波動(dòng)大,無(wú)論D型系統(tǒng)中的進(jìn)氣壓力傳感型系統(tǒng)中的進(jìn)氣壓力傳感器還是器還是L型系統(tǒng)中的空氣流量計(jì),都不能精確地確定進(jìn)氣量,進(jìn)而型系統(tǒng)中的空氣流量計(jì),都不能精確地確定進(jìn)氣量,進(jìn)而影響合適的噴油脈寬的確定。因而,在起動(dòng)時(shí),影響合適的噴油脈寬的確定。因而,在起動(dòng)時(shí),ECU根據(jù)當(dāng)時(shí)的發(fā)根據(jù)當(dāng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度,由存儲(chǔ)器中的冷卻液溫度動(dòng)機(jī)冷卻液溫度,由存儲(chǔ)器中的冷卻液溫度噴油時(shí)間圖找出相應(yīng)噴油時(shí)間圖找出相應(yīng)的噴油脈寬圖,然后用進(jìn)氣溫度和蓄電池電壓等參數(shù)進(jìn)行修正,得的噴油脈寬圖,然后用進(jìn)氣溫度和蓄電池電壓等參數(shù)進(jìn)行修正,得到起動(dòng)時(shí)的噴油脈寬。到起動(dòng)時(shí)的噴油脈寬。 (二起動(dòng)后噴油控制(二

19、起動(dòng)后噴油控制 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)預(yù)定值時(shí),噴油器的總噴油量由基本噴發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)預(yù)定值時(shí),噴油器的總噴油量由基本噴油量、噴油修正量和噴油總量油量、噴油修正量和噴油總量3部分組成。部分組成?;緡娪土坑蛇M(jìn)氣量傳感器和曲軸位置傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)基本噴油量由進(jìn)氣量傳感器和曲軸位置傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)計(jì)算確定;噴油修正量由與進(jìn)氣量有關(guān)的速傳感器信號(hào)計(jì)算確定;噴油修正量由與進(jìn)氣量有關(guān)的進(jìn)氣溫度、大氣壓力、氧傳感器等信號(hào)和蓄電池電壓信號(hào)進(jìn)氣溫度、大氣壓力、氧傳感器等信號(hào)和蓄電池電壓信號(hào)計(jì)算確定;噴油增量由反映發(fā)動(dòng)機(jī)工況的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)、計(jì)算確定;噴油增量由反映發(fā)動(dòng)機(jī)工況的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)、冷卻液溫度和節(jié)氣門(mén)位置

20、等傳感器信號(hào)計(jì)算確定。冷卻液溫度和節(jié)氣門(mén)位置等傳感器信號(hào)計(jì)算確定。 ECU確定的噴油脈寬信號(hào)滿足下式:確定的噴油脈寬信號(hào)滿足下式: 噴油脈寬基本噴油脈寬噴油脈寬基本噴油脈寬噴油修正系數(shù)十電壓修正值噴油修正系數(shù)十電壓修正值 1斷油控制(1減速斷油 (2發(fā)動(dòng)機(jī)超速斷油 (3汽車(chē)超速行駛斷油 2加速?lài)娪涂刂?(三)其它情況的噴油控制方式二、二、 傳感器概述傳感器概述 (一)、傳感器特性 傳感器是指能感受規(guī)定的物理量,并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸入信號(hào)的器件或裝傳感器是指能感受規(guī)定的物理量,并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸入信號(hào)的器件或裝置。簡(jiǎn)單地說(shuō),傳感器是把非電量轉(zhuǎn)換成電量的裝置。置。簡(jiǎn)單地說(shuō),傳感器是把非電

21、量轉(zhuǎn)換成電量的裝置。 傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路三部分組成。傳感器通常由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和測(cè)量電路三部分組成。1)1)、敏感元件是指能直接感受或響應(yīng)被測(cè)量的部分,即將被測(cè)量通過(guò)傳感器、敏感元件是指能直接感受或響應(yīng)被測(cè)量的部分,即將被測(cè)量通過(guò)傳感器的敏感元件轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量有確定關(guān)系的非電量或其它量。的敏感元件轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量有確定關(guān)系的非電量或其它量。2 2)、轉(zhuǎn)換元件則將上述非電量轉(zhuǎn)換成電參量。)、轉(zhuǎn)換元件則將上述非電量轉(zhuǎn)換成電參量。3 3)、測(cè)量電路的作用是將轉(zhuǎn)換元件輸入的電參量經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成電壓、電流或)、測(cè)量電路的作用是將轉(zhuǎn)換元件輸入的電參量經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成電壓、電流或頻率等

22、可測(cè)電量,以便進(jìn)行顯示、記錄、控制和處理的部分。頻率等可測(cè)電量,以便進(jìn)行顯示、記錄、控制和處理的部分。 (二)、傳感器(二)、傳感器1 1、 空氣流量計(jì)空氣流量計(jì) (1)、葉片式空氣流量計(jì) 空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)空氣流量計(jì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高;但進(jìn)單,可靠性高;但進(jìn)氣阻力大,響應(yīng)較慢氣阻力大,響應(yīng)較慢且體積較大且體積較大 。應(yīng)用:應(yīng)用:L L型噴射系統(tǒng)型噴射系統(tǒng)如豐田佳美,馬自達(dá)如豐田佳美,馬自達(dá)MPVMPV(2)、卡門(mén)旋渦式空氣流量計(jì) 所謂卡門(mén)旋渦,是指在流體中放置一個(gè)圓柱狀或三角狀物體時(shí),在所謂卡門(mén)旋渦,是指在流體中放置一個(gè)圓柱狀或三角狀物體時(shí),在這一物體的下游就會(huì)產(chǎn)生的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反,并交

23、替出現(xiàn)的旋渦這一物體的下游就會(huì)產(chǎn)生的兩列旋轉(zhuǎn)方向相反,并交替出現(xiàn)的旋渦 光學(xué)式卡門(mén)旋渦空氣流量計(jì) 在產(chǎn)生卡門(mén)旋渦的過(guò)程中,旋渦發(fā)生器兩側(cè)的空氣壓力會(huì)發(fā)生變化,在產(chǎn)生卡門(mén)旋渦的過(guò)程中,旋渦發(fā)生器兩側(cè)的空氣壓力會(huì)發(fā)生變化,通過(guò)導(dǎo)孔作用在金屬箔上,從而使其振動(dòng),發(fā)光二極管的光照在振通過(guò)導(dǎo)孔作用在金屬箔上,從而使其振動(dòng),發(fā)光二極管的光照在振動(dòng)的金屬箔上時(shí),光敏三極管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦動(dòng)的金屬箔上時(shí),光敏三極管接收到的金屬箔上的反射光是被旋渦調(diào)制的光,其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率信號(hào)。調(diào)制的光,其輸出經(jīng)解調(diào)得到代表空氣流量的頻率信號(hào)。(3)、熱線式空氣流量計(jì) 工作原理 當(dāng)無(wú)空氣流動(dòng)時(shí)

24、,電橋處于平衡狀態(tài),控制電路輸出某一加熱電流至熱線電阻當(dāng)無(wú)空氣流動(dòng)時(shí),電橋處于平衡狀態(tài),控制電路輸出某一加熱電流至熱線電阻RHRH;當(dāng)有空氣流動(dòng)時(shí),由于當(dāng)有空氣流動(dòng)時(shí),由于RHRH的熱量被空氣吸收而變冷,其電阻值發(fā)生變化,電橋失的熱量被空氣吸收而變冷,其電阻值發(fā)生變化,電橋失去平衡,如果保持熱線電阻與吸入空氣的溫差不變并為一定值,就必須增加流過(guò)去平衡,如果保持熱線電阻與吸入空氣的溫差不變并為一定值,就必須增加流過(guò)熱線電阻的電流熱線電阻的電流IHIH。因而,熱線電流就是空氣質(zhì)量流量的函數(shù)。因而,熱線電流就是空氣質(zhì)量流量的函數(shù)。 (4)、熱膜式空氣流量計(jì) 熱膜式空氣流量計(jì)的工作原理與熱線式空氣流量

25、計(jì)類(lèi)似,都是用惠熱膜式空氣流量計(jì)的工作原理與熱線式空氣流量計(jì)類(lèi)似,都是用惠斯登電橋工作的。所不同的是:熱膜式不使用白金絲作為熱線,而斯登電橋工作的。所不同的是:熱膜式不使用白金絲作為熱線,而是將熱線電阻、補(bǔ)償電阻及橋路電阻用厚膜工藝制作在同一陶瓷基是將熱線電阻、補(bǔ)償電阻及橋路電阻用厚膜工藝制作在同一陶瓷基片上構(gòu)成的。片上構(gòu)成的。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,廉價(jià),精度高。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,廉價(jià),精度高。應(yīng)用:應(yīng)用:M M型噴射系統(tǒng),如桑塔納型噴射系統(tǒng),如桑塔納2000GSi2000GSi,和捷打,和捷打ATAT、GTXGTX等。等。 2 2、 壓力傳感器壓力傳感器 半導(dǎo)體應(yīng)變式進(jìn)氣壓力傳感器是利用壓阻效應(yīng)原理

26、工作的。半導(dǎo)體應(yīng)變式進(jìn)氣壓力傳感器是利用壓阻效應(yīng)原理工作的。 3 3、 溫度傳感器溫度傳感器 水溫傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水路或風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中,它的水溫傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水路或風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中,它的功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度,計(jì)算進(jìn)氣的質(zhì)量流量及進(jìn)行排氣凈功用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度,計(jì)算進(jìn)氣的質(zhì)量流量及進(jìn)行排氣凈化處理。因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)過(guò)程中需要一定的附加加濃,其加濃量化處理。因?yàn)樵诎l(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)過(guò)程中需要一定的附加加濃,其加濃量主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、負(fù)荷和轉(zhuǎn)速,為此采用水溫傳感器向主要取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度、負(fù)荷和轉(zhuǎn)速,為此采用水溫傳感器向ECU ECU 輸送水溫信號(hào)。輸送水溫信號(hào)。 溫度傳感

27、器的種類(lèi)很多,如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱溫度傳感器的種類(lèi)很多,如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等電偶式等 1 1)、水溫傳感器)、水溫傳感器熱敏電阻式一般采用負(fù)溫度系數(shù)的。熱敏電阻式一般采用負(fù)溫度系數(shù)的。 1-導(dǎo)線導(dǎo)線2-空氣流量計(jì)殼體空氣流量計(jì)殼體3-熱敏電阻熱敏電阻4、 曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器 基礎(chǔ)噴油量由空氣流量計(jì)和曲軸轉(zhuǎn)速?zèng)Q定,測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸基礎(chǔ)噴油量由空氣流量計(jì)和曲軸轉(zhuǎn)速?zèng)Q定,測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸位置,可以用曲軸位置傳感器。位置,可以用曲軸位置傳感器。曲軸位置傳感器亦稱(chēng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器,用于點(diǎn)火正時(shí)控制?,F(xiàn)在使曲軸位置傳感器亦稱(chēng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器,用于點(diǎn)火正時(shí)控制。

28、現(xiàn)在使用比較多的是電磁式傳感器、霍兒式傳感器和光電式傳感器。用比較多的是電磁式傳感器、霍兒式傳感器和光電式傳感器?;舳角S位置傳感器 霍耳式曲軸位置傳感器由兩個(gè)部件組成。一個(gè)部件是與分火頭制成霍耳式曲軸位置傳感器由兩個(gè)部件組成。一個(gè)部件是與分火頭制成一體的定時(shí)轉(zhuǎn)子即所謂的觸發(fā)葉輪;另一個(gè)部件是霍耳信號(hào)發(fā)生器。一體的定時(shí)轉(zhuǎn)子即所謂的觸發(fā)葉輪;另一個(gè)部件是霍耳信號(hào)發(fā)生器。觸發(fā)葉輪由導(dǎo)磁材料制成,其上的葉片數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相同觸發(fā)葉輪由導(dǎo)磁材料制成,其上的葉片數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相同觸發(fā)葉輪由分電器軸帶動(dòng)。觸發(fā)葉輪由分電器軸帶動(dòng)?;舳盘?hào)發(fā)生器由霍耳集成電路、永久磁鐵等組成,兩者之間霍耳信號(hào)發(fā)生器由霍

29、耳集成電路、永久磁鐵等組成,兩者之間留有一個(gè)空隙,以便葉輪的葉片能在隙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。留有一個(gè)空隙,以便葉輪的葉片能在隙內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。5 5、 轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器 轉(zhuǎn)速傳感器有磁脈沖式、光電式、霍耳式等。磁脈沖式或光電式、轉(zhuǎn)速傳感器有磁脈沖式、光電式、霍耳式等。磁脈沖式或光電式、霍耳式等轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理與磁脈沖式或光電式、霍耳式等轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)、工作原理與磁脈沖式或光電式、霍耳式等曲軸位置傳感器類(lèi)似,即將輸出脈沖信號(hào)經(jīng)霍耳式等曲軸位置傳感器類(lèi)似,即將輸出脈沖信號(hào)經(jīng)ECUECU處理后,處理后,就可得到轉(zhuǎn)速輸出。就可得到轉(zhuǎn)速輸出。 6 6、 節(jié)氣門(mén)位置傳感器節(jié)氣門(mén)位置傳感器 (1 1)、開(kāi)關(guān)式節(jié)氣

30、門(mén)位置傳感器)、開(kāi)關(guān)式節(jié)氣門(mén)位置傳感器(2 2)、線性節(jié)氣門(mén)位置傳感器)、線性節(jié)氣門(mén)位置傳感器線性節(jié)氣門(mén)位置傳感器采用線性電位計(jì),由節(jié)氣門(mén)軸帶動(dòng)電位計(jì)的線性節(jié)氣門(mén)位置傳感器采用線性電位計(jì),由節(jié)氣門(mén)軸帶動(dòng)電位計(jì)的滑動(dòng)觸點(diǎn),在不同的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度下,接入回路的電阻不同,利用電滑動(dòng)觸點(diǎn),在不同的節(jié)氣門(mén)開(kāi)度下,接入回路的電阻不同,利用電阻值的變化,測(cè)行與節(jié)氣門(mén)開(kāi)度相對(duì)應(yīng)的線性輸出電壓,根據(jù)輸出阻值的變化,測(cè)行與節(jié)氣門(mén)開(kāi)度相對(duì)應(yīng)的線性輸出電壓,根據(jù)輸出的電壓值,應(yīng)可知道節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度。的電壓值,應(yīng)可知道節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度。7 7、 爆震傳感器爆震傳感器 爆震傳感器用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)有無(wú)爆震發(fā)生,爆震傳感器用來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)

31、有無(wú)爆震發(fā)生,檢測(cè)方法有三種:一是檢測(cè)氣缸壓力;二檢測(cè)方法有三種:一是檢測(cè)氣缸壓力;二是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng);三是檢測(cè)燃燒噪聲。是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng);三是檢測(cè)燃燒噪聲。目前常用檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的方法來(lái)判斷有目前常用檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的方法來(lái)判斷有無(wú)爆震。爆震傳感器有磁致伸縮式和壓電無(wú)爆震。爆震傳感器有磁致伸縮式和壓電式兩種,式兩種, 壓電式爆震傳感器 通過(guò)壓電效通過(guò)壓電效應(yīng)把發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)把發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上的機(jī)缸體上的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)為電信號(hào)8 8、 氧傳感器氧傳感器 氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。由于排氣中的氧氣濃度可以反映空燃比氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。由于排氣中的氧氣濃度可以反映空燃比的大小,所以,在電子控

32、制燃油噴射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。氧的大小,所以,在電子控制燃油噴射系統(tǒng)中廣泛使用氧傳感器。氧傳感器隨時(shí)將檢測(cè)的氧氣濃度反饋給傳感器隨時(shí)將檢測(cè)的氧氣濃度反饋給ECUECU,ECUECU據(jù)此判斷空燃比是否據(jù)此判斷空燃比是否偏離理論值,一旦偏離,就調(diào)節(jié)噴油量,以控制空燃比收殮于理論偏離理論值,一旦偏離,就調(diào)節(jié)噴油量,以控制空燃比收殮于理論值。值。 1-1-排氣排氣歧管歧管2-2-氧傳感氧傳感器器(1 1)、二氧化鋯)、二氧化鋯r r2 2氧傳感器氧傳感器 二氧化鋯氧氣傳感器的基本元件是二氧化鋯二氧化鋯氧氣傳感器的基本元件是二氧化鋯r r2 2陶瓷,因其為固定電解質(zhì)管,亦稱(chēng)鋯管。鋯管固定在帶有陶瓷,

33、因其為固定電解質(zhì)管,亦稱(chēng)鋯管。鋯管固定在帶有安裝螺絲的固定套內(nèi),鋯管內(nèi)表面與大氣相通,外表面與安裝螺絲的固定套內(nèi),鋯管內(nèi)表面與大氣相通,外表面與排氣相通,這樣高溫時(shí)鋯管內(nèi)外側(cè)的氧氣有濃度差,氧離排氣相通,這樣高溫時(shí)鋯管內(nèi)外側(cè)的氧氣有濃度差,氧離子從濃度高的大氣側(cè)向濃度低的排氣側(cè)擴(kuò)散,結(jié)果在鋯管子從濃度高的大氣側(cè)向濃度低的排氣側(cè)擴(kuò)散,結(jié)果在鋯管內(nèi)外側(cè)間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。為了正確的測(cè)量,其內(nèi)外表面都覆內(nèi)外側(cè)間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。為了正確的測(cè)量,其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多蓋著一層多孔性的鉑膜作為電極??仔缘你K膜作為電極。 1-鉑電極鉑電極2-多孔陶瓷層多孔陶瓷層3-排氣排氣4-標(biāo)準(zhǔn)空氣標(biāo)準(zhǔn)空氣5-鉑鉑電極電極6-固

34、體電解質(zhì)氧化鋯固體電解質(zhì)氧化鋯7-電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)無(wú)鉑催化作用的無(wú)鉑催化作用的輸出特性輸出特性有鉑催化作用的有鉑催化作用的輸出特性輸出特性(2)、二氧化鈦i2氧傳感器 二氧化鈦氧傳感器是利用半導(dǎo)體材料二氧化鈦的電阻值,隨排氣中氧含量的變化而改變的特性制成的,是一種電阻型氧傳感器。 一一 電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和分類(lèi)電控點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和分類(lèi) ECU控制的點(diǎn)火系統(tǒng)主要有控制的點(diǎn)火系統(tǒng)主要有ECU、傳感器和點(diǎn)火執(zhí)行器組成、傳感器和點(diǎn)火執(zhí)行器組成 電控點(diǎn)火系可分為有分電器式和無(wú)分電器式兩種型式。電控點(diǎn)火系可分為有分電器式和無(wú)分電器式兩種型式。 1 1)、分電器式點(diǎn)火系)、分電器式點(diǎn)火系ECUECU根據(jù)各輸入信

35、號(hào),確定點(diǎn)火時(shí)刻,并將點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)送至點(diǎn)火根據(jù)各輸入信號(hào),確定點(diǎn)火時(shí)刻,并將點(diǎn)火正時(shí)信號(hào)送至點(diǎn)火器,當(dāng)此信號(hào)變?yōu)榈碗娖綍r(shí),點(diǎn)火線圈一次側(cè)被切斷,二次線圈中器,當(dāng)此信號(hào)變?yōu)榈碗娖綍r(shí),點(diǎn)火線圈一次側(cè)被切斷,二次線圈中感應(yīng)出高壓電,再由分電器送至相應(yīng)缸火花塞點(diǎn)火。感應(yīng)出高壓電,再由分電器送至相應(yīng)缸火花塞點(diǎn)火。2無(wú)分電器點(diǎn)火無(wú)分電器點(diǎn)火點(diǎn)火線圈分配式無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)是將來(lái)自點(diǎn)火線圈的高壓電直接分配給火花塞,點(diǎn)火線圈分配式無(wú)分電器點(diǎn)火系統(tǒng)是將來(lái)自點(diǎn)火線圈的高壓電直接分配給火花塞,有同時(shí)點(diǎn)火和單獨(dú)點(diǎn)火兩種形式。有同時(shí)點(diǎn)火和單獨(dú)點(diǎn)火兩種形式。 二二 點(diǎn)火提前角和閉合角的控制點(diǎn)火提前角和閉合角的控制 點(diǎn)火提前

36、角的控制可分為開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種點(diǎn)火提前角的控制可分為開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種1)、開(kāi)環(huán)控制的基本點(diǎn)火提前角是靠預(yù)先在臺(tái)架上用實(shí)驗(yàn)方法測(cè))、開(kāi)環(huán)控制的基本點(diǎn)火提前角是靠預(yù)先在臺(tái)架上用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)確定的。這些數(shù)據(jù)存入得的數(shù)據(jù)來(lái)確定的。這些數(shù)據(jù)存入ECU的只讀存儲(chǔ)器的只讀存儲(chǔ)器ROM中,工中,工作時(shí),作時(shí),ECU根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況來(lái)選擇調(diào)取。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況來(lái)選擇調(diào)取。2)、閉環(huán)控制方式是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果的反饋信息來(lái)控制)、閉環(huán)控制方式是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果的反饋信息來(lái)控制點(diǎn)火提前角的,所以閉環(huán)控制又稱(chēng)為反饋控制。通常,閉環(huán)控制方點(diǎn)火提前角的,所以閉環(huán)控制又稱(chēng)為反饋控制。通常,閉環(huán)控制方式是利用爆震傳感器反饋爆震信號(hào)來(lái)控制點(diǎn)火提前角的。式是利用爆震傳感器反饋爆震信號(hào)來(lái)控制點(diǎn)火提前角的。目前廣泛應(yīng)用的電控

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